本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)，特別是avo疊前反演，具體地涉及一種儲層物性檢測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、油田勘探自始至終面臨的主要問題是確定勘探目標(biāo)層的含油氣性及含油氣量，通過上述指標(biāo)方能決定后續(xù)詳細勘探的投入、鉆井?dāng)?shù)量、油田建設(shè)規(guī)模和油管鋪設(shè)等，是幾年甚至更長時間的規(guī)劃。含油氣性的判斷及含油氣量的計算難題在于我們僅能在地震數(shù)據(jù)上獲得一個或至多兩個儲層參數(shù)。

2、已有研究表明，聲阻抗與巖性、孔隙度、流體成份及飽和度有關(guān)，然而僅用聲阻抗理論上是不能判斷含油氣性的，更不用說計算含油氣量，只能得到猜測和概算的數(shù)值。進一步地，目前還引入了第二個參數(shù)橫波阻抗，對含油氣性和含油氣量的不確定性得以減少，但仍然是不準(zhǔn)確的判斷和估算，嚴重影響了油田的勘探開發(fā)工作。

3、目前，市場上主流軟件，例如hampton-russell和jason等疊前反演軟件，其所提供的疊前反演模塊已經(jīng)落后，因為它們?nèi)酝Ａ粼谥荒芩愠鰞蓚€參數(shù)，并且第二個參數(shù)的計算結(jié)果還處于還不太準(zhǔn)確的階段，不能勝任油氣勘探的要求。此外，市場上也有其他特色軟件，這些特色軟件往往有強烈的地方性，即只能適用于某一地區(qū)、或某些地層、或某些巖性組合，不具有普適性，在某些情形下，疊前反演的結(jié)果會誤導(dǎo)解釋人員對儲層物性的解釋，因為它們是從巖石物理角度考慮問題的。

4、為提高疊前反演的準(zhǔn)確度，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對avo疊前反演已做出了越來越多的研究和實踐，也取得了有效的研究成果，其中，用于對縱橫波速度比等進行反演的疊前地震反演應(yīng)運而生，也已儼然成為了石油勘探開發(fā)的重要地球物理技術(shù)之一。含有橫波信息的縱橫波速度比往往比阻抗有更強的巖性區(qū)分度和流體識別能力，是巖性刻畫和流體識別的常用參數(shù)，密度參數(shù)更是儲層物性描述的有效參數(shù)，測井常規(guī)油氣層識別中，密度和電阻率是區(qū)分油水層的重要判別依據(jù)，是儲層及流體橫向分布規(guī)律預(yù)測的關(guān)鍵參數(shù)，在儲層物性預(yù)測方面有著重要的參考意義。

5、在現(xiàn)有的疊前地震反演技術(shù)中，疊前三參數(shù)同時反演是最為常用的技術(shù)之一，該技術(shù)有效利用了疊前地震數(shù)據(jù)中包含的avo信息，通過多個部分疊加數(shù)據(jù)體同時反演得到三項參數(shù)，提供了對巖性和流體識別更為有效的彈性參數(shù)或參數(shù)組合。但是同步反演三個參數(shù)目前仍存在一些問題，例如avo反演問題病態(tài)程度較高，需要合理的正則化，正則化系數(shù)的取值通常為估計值，從而使得疊前三參數(shù)的反演結(jié)果存在一定的誤差，病態(tài)方程對誤差的敏感度也較高，致使疊前三參數(shù)反演的精度較差。與此同時，噪音對該技術(shù)的反演結(jié)果影響也較大，嚴重影響儲層物性參數(shù)的獲取，進而無法實現(xiàn)對儲層物性的準(zhǔn)確追蹤和解釋。

6、綜上所述，如何減少反演問題的病態(tài)程度，提高疊前三參數(shù)的反演準(zhǔn)確度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待克服的技術(shù)難點。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例的目的是提供一種儲層物性檢測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，疊前三參數(shù)反演在正則化時因為采用估算的正則化系數(shù)而導(dǎo)致的反演誤差較大的技術(shù)問題，以及疊前三參數(shù)反演對數(shù)據(jù)誤差、噪音的敏感度較強從而導(dǎo)致三參數(shù)解出精度較差的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的第一方面提供一種儲層物性檢測方法，所述方法包括：

3、獲取井區(qū)實時縱波方位avo道集數(shù)據(jù)；

4、將該縱波方位avo道集數(shù)據(jù)輸入已構(gòu)建的avo反演模型，反演得到井區(qū)的儲層物性參數(shù)，所述儲層物性參數(shù)包括橫波速度反射率、縱波速度反射率和密度反射率；

5、avo反演模型構(gòu)建時將歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源；

6、avo反演模型的反演目標(biāo)函數(shù)的確定過程如下：基于多道反射系數(shù)構(gòu)造的線性方程組，確定最小二乘反演的目標(biāo)函數(shù)s＝(ax-b)t(ax-b)；對目標(biāo)函數(shù)加入限制條件，目標(biāo)函數(shù)修改為s＝(ax-b)t(ax-b)+λxtx，其中，第一參數(shù)λ的大小無法提前估算；對目標(biāo)函數(shù)的第一項(ax-b)t(ax-b)加入權(quán)系數(shù)p以及第二項xtx加入權(quán)系數(shù)q，目標(biāo)函數(shù)修改為s＝(ax-b)tp(ax-b)+xtqx；

7、相應(yīng)地，avo反演模型的解x＝(atpa+q)-1(atpb)；

8、其中，權(quán)系數(shù)p表征目標(biāo)函數(shù)第一項的可信度，權(quán)系數(shù)q表征目標(biāo)函數(shù)第二項的可信度，a表示線性方程組的系數(shù)矩陣，x表示待求解的儲層物性參數(shù)，b表示歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)。

9、可選的，所述線性方程組的矩陣形式為：

10、

11、其中，rpp(θn)表示反射角為θn時的縱波反射系數(shù)，rpp(θm)表示反射角為θm時的縱波反射系數(shù)，rpp(θf)表示反射角為θf時的縱波反射系數(shù)，γ為預(yù)先估算的橫波速度與縱波速度的比值，rvp表示縱波速度反射率，rvs表示橫波速度反射率，rρ表示密度反射率。

12、可選的，在構(gòu)建所述avo反演模型時，所述權(quán)系數(shù)p為縱波方位avo道集數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣的逆矩陣。

13、可選的，在構(gòu)建所述avo反演模型時，所述權(quán)系數(shù)q根據(jù)歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)對應(yīng)的井區(qū)合成疊前道集計算得到，且為解x的協(xié)方差矩陣的逆矩陣。

14、本發(fā)明實施例的第二方面提供一種儲層物性檢測裝置，所述裝置包括：

15、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取井區(qū)實時縱波方位avo道集數(shù)據(jù)；

16、avo反演模塊，用于將該縱波方位avo道集數(shù)據(jù)輸入已構(gòu)建的avo反演模型，反演得到井區(qū)的儲層物性參數(shù)，所述儲層物性參數(shù)包括橫波速度反射率、縱波速度反射率和密度反射率；

17、其中，所述avo反演模型構(gòu)建時將歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源；

18、所述avo反演模型的反演目標(biāo)函數(shù)的確定過程如下：

19、基于多道反射系數(shù)構(gòu)造的線性方程組，確定最小二乘反演的目標(biāo)函數(shù)s＝(ax-b)t(ax-b)；

20、對目標(biāo)函數(shù)加入限制條件，目標(biāo)函數(shù)修改為s＝(ax-b)t(ax-b)+λxtx，其中，第一參數(shù)λ的大小無法提前估算；

21、對目標(biāo)函數(shù)的第一項(ax-b)t(ax-b)加入權(quán)系數(shù)p以及第二項xtx加入權(quán)系數(shù)q，目標(biāo)函數(shù)修改為s＝(ax-b)tp(ax-b)+xtqx；

22、相應(yīng)地，所述avo反演模型的解x＝(atpa+q)-1(atpb)；

23、其中，權(quán)系數(shù)p表征目標(biāo)函數(shù)第一項的可信度，權(quán)系數(shù)q表征目標(biāo)函數(shù)第二項的可信度，a表示線性方程組的系數(shù)矩陣，x表示待求解的儲層物性參數(shù)，b表示歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)。

24、可選的，所述avo反演模塊中，所述線性方程組的矩陣形式為：

25、

26、其中，rpp(θn)表示反射角為θn時的縱波反射系數(shù)，rpp(θm)表示反射角為θm時的縱波反射系數(shù)，rpp(θf)表示反射角為θf時的縱波反射系數(shù)，γ為預(yù)先估算的橫波速度與縱波速度的比值，rvp表示縱波速度反射率，rvs表示橫波速度反射率，rρ表示密度反射率。

27、可選的，在構(gòu)建所述avo反演模型時，所述權(quán)系數(shù)p為縱波方位avo道集數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣的逆矩陣。

28、可選的，在構(gòu)建所述avo反演模型時，所述權(quán)系數(shù)q根據(jù)歷史縱波方位avo道集數(shù)據(jù)對應(yīng)的井區(qū)合成疊前道集計算得到，且為解x的協(xié)方差矩陣的逆矩陣。

29、本發(fā)明實施例的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如本發(fā)明實施例的第一方面所述的一種儲層物性檢測方法。

30、本發(fā)明實施例的第四方面提供了一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本發(fā)明實施例的第一方面所述的一種儲層物性檢測方法。

31、可知的，一般的avo道集數(shù)據(jù)的最大反射角約為30度，因此基于多道反射系數(shù)構(gòu)造的線性方程組的系數(shù)矩陣a為秩虧矩陣或病態(tài)矩陣，條件數(shù)可達300，此線性方程組由最小二乘法是無法求解的，現(xiàn)有技術(shù)中，一般根據(jù)反演問題病態(tài)程度，進行合理的正則化，然而正則化系數(shù)多采用估算值，不精確。本發(fā)明從最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)層次出發(fā)，通過對最小二乘的原始目標(biāo)函數(shù)增加限制條件和設(shè)計權(quán)系數(shù)，系數(shù)矩陣得到改善，從而使得解x對誤差的敏感度變小，而且確定了數(shù)據(jù)誤差對結(jié)果的影響，以應(yīng)對噪音干擾，使得解x對誤差和噪音的敏感度大大降低，同步反演得到的三參數(shù)具有較好的精度。通過高精度的三參數(shù)解出，可以更為準(zhǔn)確地判斷得到井區(qū)的含油氣性和含油氣量，甚至可以為定量估算孔隙度及流體飽和度等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

32、本發(fā)明實施例的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。